Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

マイケル・ハンスマイヤー: 想像できない形を造る

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2012-07-27 ・ TED


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Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

マイケル・ハンスマイヤー: 想像できない形を造る

184,901 views ・ 2012-07-27

TED


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00:00
Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha
0
0
7000
翻訳: Masami Mutsukado and Kacie Wright 校正: Riaki Poništ
00:15
As an architect, I often ask myself,
1
15730
2449
建築家の私は しばしば自問します
00:18
what is the origin of the forms that we design?
2
18179
2840
我々が設計する形の 起源は何だろう
00:21
What kind of forms could we design
3
21019
2905
過去の建築を 参照しないとしたら
00:23
if we wouldn't work with references anymore?
4
23924
2823
どんな設計ができるだろう
00:26
If we had no bias, if we had no preconceptions,
5
26747
3385
偏見も先入観も なかったとしたら
00:30
what kind of forms could we design
6
30132
2207
どんな形を 作りだせるだろう
00:32
if we could free ourselves from
7
32339
1600
今までの経験を
00:33
our experience?
8
33939
2136
全く考慮しないとしたら?
00:36
If we could free ourselves from our education?
9
36075
4734
今まで受けてきた教育に 囚われないとしたら?
00:40
What would these unseen forms look like?
10
40809
3027
見たこともない形が 造り出されるだろうか
00:43
Would they surprise us? Would they intrigue us?
11
43836
3711
びっくりするような形? 魅力的な形?
00:47
Would they delight us?
12
47547
2415
見て嬉しくなるような形?
00:49
If so, then how can we go about creating something that is truly new?
13
49962
3921
どうやったら全く新しいものを 創れるでしょうか
00:53
I propose we look to nature.
14
53883
2392
自然に注目してみましょう
00:56
Nature has been called the greatest architect of forms.
15
56275
4264
自然は最も偉大な建築家である と言われています
01:00
And I'm not saying that we should copy nature,
16
60539
3588
自然をそのままコピーしたり 生物そのものを模倣せよと
01:04
I'm not saying we should mimic biology,
17
64127
2380
言っているわけではありません
01:06
instead I propose that we can borrow nature's processes.
18
66507
3448
過程を借りたらどうかと 提案しているのです
01:09
We can abstract them and to create something that is new.
19
69955
4454
自然のプロセスにならい 新しいものを創るのです
01:14
Nature's main process of creation, morphogenesis,
20
74409
3878
自然の主な創造過程である 形態形成とは
01:18
is the splitting of one cell into two cells.
21
78287
3829
一つの細胞が 2つに分裂することを指しますが
01:22
And these cells can either be identical,
22
82116
2057
同じ形に分裂したり
01:24
or they can be distinct from each other
23
84173
2175
非対称な細胞分裂なら
01:26
through asymmetric cell division.
24
86348
2064
違う形になったりします
01:28
If we abstract this process, and simplify it as much as possible,
25
88412
3799
この過程を採用し 出来るだけ単純化してみるなら―
01:32
then we could start with a single sheet of paper,
26
92211
2233
1枚の紙を用意し
01:34
one surface, and we could make a fold
27
94444
2496
半分に折り
01:36
and divide the surface into two surfaces.
28
96940
2936
2つの面に分けます
01:39
We're free to choose where we make the fold.
29
99876
2263
どこで折ってもかまいません
01:42
And by doing so, we can differentiate the surfaces.
30
102139
4910
こうやって面を区別します
01:47
Through this very simple process,
31
107049
1894
このように ごく単純な過程から
01:48
we can create an astounding variety of forms.
32
108943
3612
驚くほど多様な形を 創る事ができます
01:52
Now, we can take this form and use the same process
33
112555
2725
同じ過程を使って この形から
01:55
to generate three-dimensional structures,
34
115280
1992
立体構造を造ることができます
01:57
but rather than folding things by hand,
35
117272
2408
でも手で折るのではなく
01:59
we'll bring the structure into the computer,
36
119680
2585
コンピューターに取り入れ
02:02
and code it as an algorithm.
37
122265
2975
アルゴリズムとして コード化します
02:05
And in doing so, we can suddenly fold anything.
38
125240
3008
そうする事で 今や 何でも折ることができます
02:08
We can fold a million times faster,
39
128248
2159
百万倍も早く
02:10
we can fold in hundreds and hundreds of variations.
40
130407
3161
ものすごい種類の形を 折ることができます
02:13
And as we're seeking to make something three-dimensional,
41
133568
2480
立体的な物を造るために
02:16
we start not with a single surface, but with a volume.
42
136048
3216
面からではなく 立体から始めます
02:19
A simple volume, the cube.
43
139264
1353
単純な立方体です
02:20
If we take its surfaces and fold them
44
140617
1720
この面を折っていくと―
02:22
again and again and again and again,
45
142337
2056
何度も何度も
02:24
then after 16 iterations, 16 steps,
46
144393
2863
16回繰り返して折ると
02:27
we end up with 400,000 surfaces and a shape that looks,
47
147256
3849
40万の面を持った形になります
02:31
for instance, like this.
48
151105
2535
こんな感じです
02:33
And if we change where we make the folds,
49
153640
2712
折り目を変えて
02:36
if we change the folding ratio,
50
156352
1641
面の比率を変えると
02:37
then this cube turns into this one.
51
157993
3423
このような形になります
02:41
We can change the folding ratio again to produce this shape,
52
161416
4139
面の比率の変化により こんな形にも
02:45
or this shape.
53
165555
1827
こんな形にもなるのです
02:47
So we exert control over the form
54
167382
1623
折り目を変えることで
02:49
by specifying the position of where we're making the fold,
55
169005
3504
形をコントロールできるのですが
02:52
but essentially you're looking at a folded cube.
56
172509
4706
基本的には折った立方体です これでちょっと
02:57
And we can play with this.
57
177215
1064
遊んでみましょう
02:58
We can apply different folding ratios to different parts
58
178279
2616
異なる部分を 異なる面比率で折ると
03:00
of the form to create local conditions.
59
180895
2745
部分的に 紙の状態を変えられます
03:03
We can begin to sculpt the form.
60
183640
1943
形の微調整ができるわけです
03:05
And because we're doing the folding on the computer,
61
185583
2888
コンピューターで折っているので
03:08
we are completely free of any physical constraints.
62
188471
3696
物理的に何の制限もありません
03:12
So that means that surfaces can intersect themselves,
63
192167
2951
つまり 紙を交差させて ありえないほど
03:15
they can become impossibly small.
64
195118
1489
面を小さくできるのです
03:16
We can make folds that we otherwise could not make.
65
196607
3601
その方法でしかできない 折り目が作れます
03:20
Surfaces can become porous.
66
200208
1878
表面は穴だらけになります
03:22
They can stretch. They can tear.
67
202086
2729
伸縮可能だし 裂くこともできます
03:24
And all of this expounds the scope of forms that we can produce.
68
204815
4635
以上の方法で 幅広い形を造れるようになります
03:29
But in each case, I didn't design the form.
69
209450
2750
でも 私はどの形も設計していません
03:32
I designed the process that generated the form.
70
212200
4601
形を造る過程を設計したのです
03:36
In general, if we make a small change to the folding ratio,
71
216801
4488
通常は 面比率を少し変えると
03:41
which is what you're seeing here,
72
221289
1595
ご覧のように
03:42
then the form changes correspondingly.
73
222884
3773
それに応じて形が変わります
03:46
But that's only half of the story --
74
226657
2256
でも実を言うと―
03:48
99.9 percent of the folding ratios produce not this,
75
228913
4323
99.9%の場合 このような ちゃんとした形にはなりません
03:53
but this, the geometric equivalent of noise.
76
233236
4896
こうなってしまいます 「ノイズ」つまり失敗作です
03:58
The forms that I showed before were made actually
77
238132
2120
お見せした形はすべて 試行錯誤の結果
04:00
through very long trial and error.
78
240252
1648
やっとできたものです
04:01
A far more effective way to create forms, I have found,
79
241900
3216
形を創る もっとずっと 効率的な方法は
04:05
is to use information that is already contained in forms.
80
245116
3888
形に既に含まれた情報を 使うことだとわかったのです
04:09
A very simple form such as this one actually contains
81
249004
2655
この画像のような とても単純な形でも
04:11
a lot of information that may not be visible to the human eye.
82
251659
3592
実際は 目には見えない沢山の 情報を含んでいます
04:15
So, for instance, we can plot the length of the edges.
83
255251
2481
例えば辺の長さを 決められます
04:17
White surfaces have long edges, black ones have short ones.
84
257732
3336
白い面には長い辺 黒い面には短い辺
04:21
We can plot the planarity of the surfaces, their curvature,
85
261068
3577
また 面の平面度や 湾曲率や半径など―
04:24
how radial they are -- all information that may not be
86
264645
4087
即座には目に見えないような
04:28
instantly visible to you,
87
268732
1947
これらの情報を
04:30
but that we can bring out, that we can articulate,
88
270679
2425
この方法で引き出して イメージ化し
04:33
and that we can use to control the folding.
89
273104
3376
折り方を決めることが できるのです
04:36
So now I'm not specifying a single
90
276480
1959
ここでは 折り目ひとつひとつの
04:38
ratio anymore to fold it,
91
278439
2176
比率ではなく
04:40
but instead I'm establishing a rule,
92
280615
2552
折る規則を定義します
04:43
I'm establishing a link between a property of a surface
93
283167
2436
ある面の設定と その面の折り方を
04:45
and how that surface is folded.
94
285603
2973
関連付けます
04:48
And because I've designed the process and not the form,
95
288576
2951
形ではなく 過程を設計するので
04:51
I can run the process again and again and again
96
291527
2322
何度も何度も その過程を繰り返して
04:53
to produce a whole family of forms.
97
293849
2535
形の集合を 生み出すことができます
05:08
These forms look elaborate, but the process is a very minimal one.
98
308645
4443
これらの形は精巧に見えますが 過程は最小限です
05:13
There is a simple input,
99
313088
1129
私はいつも
05:14
it's always a cube that I start with,
100
314217
1952
単純な立方体から始めます
05:16
and it's a very simple operation -- it's making a fold,
101
316169
3576
とても単純な動作です 一回折って
05:19
and doing this over and over again.
102
319745
3952
そして何回も何回も 同じことを繰り返すだけです
05:23
So let's bring this process to architecture.
103
323697
2280
この過程を建築に適用しましょう
05:25
How? And at what scale?
104
325977
1600
どうやって?どんな規模で?
05:27
I chose to design a column.
105
327577
1728
円柱の設計にしました
05:29
Columns are architectural archetypes.
106
329305
3376
円柱は建築術の原型です
05:32
They've been used throughout history to express ideals
107
332681
3067
歴史上 美や技術の理想を
05:35
about beauty, about technology.
108
335748
5075
表すために使われてきました
05:40
A challenge to me was how we could express
109
340823
1922
さて どうすれば
05:42
this new algorithmic order in a column.
110
342745
3296
この新しいアルゴリズムで 円柱が造れるでしょうか
05:46
I started using four cylinders.
111
346041
2984
四つの円筒から始めます
05:49
Through a lot of experimentation, these cylinders
112
349025
3776
たくさん実験した結果 これらの円筒は
05:52
eventually evolved into this.
113
352801
3135
このように進化しました
05:55
And these columns, they have information at very many scales.
114
355936
4616
これらの円柱には 非常に 多種多様な情報が含まれます
06:00
We can begin to zoom into them.
115
360552
2518
ズームしてみましょう
06:03
The closer one gets, the more new features one discovers.
116
363070
3555
近づけば近づくほど 新しい特徴が見つかります
06:06
Some formations are almost at the threshold of human visibility.
117
366625
3672
人の目に見えるか限界に 近い形もあります
06:10
And unlike traditional architecture,
118
370297
1952
伝統的な建築方法と違って
06:12
it's a single process that creates both the overall form
119
372249
2784
たった1つの過程で 全体の形と
06:15
and the microscopic surface detail.
120
375033
5345
顕微鏡サイズの細部の 両方が創れます
06:20
These forms are undrawable.
121
380378
2691
ペンで描くことはできません
06:23
An architect who's drawing them with a pen and a paper
122
383069
3376
建築家が ペンと紙で描こうとすれば
06:26
would probably take months,
123
386445
1792
細部を含め 全体を描くのに
06:28
or it would take even a year to draw all the sections,
124
388237
2384
何か月 いや 1年かかるかもしれない
06:30
all of the elevations, you can only create something like this
125
390621
2304
結局アルゴリズムでしか
06:32
through an algorithm.
126
392925
2136
このようなものは創れません
06:35
The more interesting question, perhaps, is,
127
395061
2032
もっと面白い質問をするなら―
06:37
are these forms imaginable?
128
397093
2629
これらの形は 想像可能でしょうか?
06:39
Usually, an architect can somehow envision the end state
129
399722
2635
建築家は 普通 造っているものの
06:42
of what he is designing.
130
402357
1864
最終状態を思い描けますが
06:44
In this case, the process is deterministic.
131
404221
2825
私のやり方の場合 過程で結果が決まります
06:47
There's no randomness involved at all,
132
407046
2359
無作為な部分は存在しませんが
06:49
but it's not entirely predictable.
133
409405
2007
完全に予測することもできません
06:51
There's too many surfaces,
134
411412
1576
面が多すぎますし
06:52
there's too much detail, one can't see the end state.
135
412988
3610
細部があまりにも多くて 出来上がった状態が見えません
06:56
So this leads to a new role for the architect.
136
416598
3214
ここで建築家に 新しい役割が生まれます
06:59
One needs a new method to explore all of the possibilities
137
419812
3611
全ての可能性を探るために
07:03
that are out there.
138
423423
1776
新しい方法が必要です
07:05
For one thing, one can design many variants of a form,
139
425199
3232
1つの形から様々な バリエーションが創れますし
07:08
in parallel, and one can cultivate them.
140
428431
2214
同時に 発展させることもできます
07:10
And to go back to the analogy with nature,
141
430645
2248
最初にお話しした 自然に例えれば
07:12
one can begin to think in terms of populations,
142
432893
2496
関連する形の群や
07:15
one can talk about permutations, about generations,
143
435389
3528
バリエーション 系列などを考慮し
07:18
about crossing and breeding to come up with a design.
144
438917
4863
かけあわせて 形を生み出すのです
07:23
And the architect is really, he moves into the position
145
443780
2385
こうなると 建築家はもう
07:26
of being an orchestrator of all of these processes.
146
446165
3432
オーケストラの指揮者的な 位置づけになります
07:29
But enough of the theory.
147
449597
2344
理論を話すのはやめましょう
07:31
At one point I simply wanted to jump inside
148
451941
2527
このイメージに入り込みたくて
07:34
this image, so to say, I bought these red and blue
149
454468
3829
赤と青の3Dメガネを 買ったこともありました
07:38
3D glasses, got up very close to the screen,
150
458297
2936
スクリーンに触れるほど 接近しましたが
07:41
but still that wasn't the same as being able to
151
461233
2072
中で歩き回ったり 手で触ったり
07:43
walk around and touch things.
152
463305
2352
出来るわけではありません
07:45
So there was only one possibility --
153
465657
1903
残された可能性は―
07:47
to bring the column out of the computer.
154
467560
3097
コンピューターから 円柱を取り出すことです
07:50
There's been a lot of talk now about 3D printing.
155
470657
2920
3Dプリントなんかが 今話題ですね
07:53
For me, or for my purpose at this moment,
156
473577
2959
でも 現時点で 私の目的にとっては
07:56
there's still too much of an unfavorable tradeoff
157
476536
3082
イマイチでした 妥協を強いられるからです
07:59
between scale, on the one hand, and resolution and speed, on the other.
158
479618
6783
小さいが細かく速く作れるか 大きくて遅いかのどちらかなので
08:06
So instead, we decided to take the column,
159
486401
2257
代わりに
08:08
and we decided to build it as a layered model,
160
488658
2439
薄い層を何層も重ね
08:11
made out of very many slices, thinly stacked over each other.
161
491097
4128
積み上げて 円柱を造り上げました
08:15
What you're looking at here is an X-ray
162
495225
1897
これは先ほどの
08:17
of the column that you just saw, viewed from the top.
163
497122
2775
円柱を上から見ている X線の写真です
08:19
Unbeknownst to me at the time,
164
499897
2000
この時点まで
08:21
because we had only seen the outside,
165
501897
2376
外からしか見ていなかったのですが
08:24
the surfaces were continuing to fold themselves,
166
504273
2160
中側がどんどん折られて
08:26
to grow on the inside of the column,
167
506433
2264
無数の細かい構造が できていました
08:28
which was quite a surprising discovery.
168
508697
2546
これが分かったときは かなり驚きました
08:31
From this shape, we calculated a cutting line,
169
511243
3614
この形から切断面を計算し
08:34
and then we gave this cutting line to a laser cutter
170
514857
3024
レーザーで切り取ります
08:37
to produce -- and you're seeing a segment of it here --
171
517881
3814
一部お見せしますと 個別に切れた
08:41
very many thin slices, individually cut, on top of each other.
172
521695
4891
沢山の薄い層が 重なりあっていますね
08:48
And this is a photo now, it's not a rendering,
173
528740
2813
これは実際の写真です CGではありません
08:51
and the column that we ended up with
174
531553
1800
多くの手間をかけて
08:53
after a lot of work, ended up looking remarkably like the one
175
533353
3047
完成した実際の円柱と コンピューターで
08:56
that we had designed in the computer.
176
536400
3710
デザインした円柱は 驚くほど似ていました
09:00
Almost all of the details, almost all of the
177
540110
2121
細かく入り組んだ 表面のディテールの
09:02
surface intricacies were preserved.
178
542231
3040
ほとんどが そのまま実現しました
09:07
But it was very labor intensive.
179
547886
2346
大変な労力がいりました
09:10
There's a huge disconnect at the moment still
180
550232
2401
現状では バーチャルと現実の差は
09:12
between the virtual and the physical.
181
552633
2760
まだまだ大きいです
09:15
It took me several months to design the column,
182
555393
2126
円柱作りには 数ヶ月かかりましたが
09:17
but ultimately it takes the computer about 30 seconds
183
557519
2718
コンピューターで 1600万の面を
09:20
to calculate all of the 16 million faces.
184
560237
2848
計算するのは30秒です
09:23
The physical model, on the other hand,
185
563085
1961
その一方 実際作ったモデルには
09:25
is 2,700 layers, one millimeter thick,
186
565046
4208
1ミリの層が2700枚重なり 重さは700キロ
09:29
it weighs 700 kilos, it's made of sheet that can cover
187
569254
4147
この会場いっぱい覆えるほど 大きな一枚の
09:33
this entire auditorium.
188
573401
2138
シートからできています
09:35
And the cutting path that the laser followed
189
575539
2088
それを レーザーで切った長さは
09:37
goes from here to the airport and back again.
190
577627
5117
ここから空港までの往復の 距離と同じくらいでしたが
09:42
But it is increasingly possible.
191
582744
1749
作りやすく なってきた方です
09:44
Machines are getting faster, it's getting less expensive,
192
584493
2611
機械はより速く より安く
09:47
and there's some promising technological developments
193
587104
2760
技術発展の面でも この先期待できそうな
09:49
just on the horizon.
194
589864
1783
開発が行われています
09:51
These are images from the Gwangju Biennale.
195
591647
3072
グワンジュ ビエナル展での 写真です
09:54
And in this case, I used ABS plastic to produce the columns,
196
594719
3524
円柱を造るのに ABSプラスチックを使い
09:58
we used the bigger, faster machine,
197
598243
1854
より大きくて速い 機械を使いました
10:00
and they have a steel core inside, so they're structural,
198
600097
3057
中には鋼鉄の核があり
10:03
they can bear loads for once.
199
603154
2976
柱の重量を支えています
10:06
Each column is effectively a hybrid of two columns.
200
606130
2015
柱はそれぞれ 二本の円柱でできていて
10:08
You can see a different column in the mirror,
201
608145
3409
円柱の後ろに鏡があると
10:11
if there's a mirror behind the column
202
611554
2050
錯覚を起こしたように
10:13
that creates a sort of an optical illusion.
203
613604
3072
違う円柱が見えます
10:16
So where does this leave us?
204
616691
1831
さて ここから何が言えるでしょうか?
10:18
I think this project gives us a glimpse of the unseen objects that await us
205
618522
4468
建築家が 皆 ものを設計するのではなく
10:22
if we as architects begin to think about designing not the object,
206
622990
3883
ものを生み出す過程の設計に 注目し始めれば
10:26
but a process to generate objects.
207
626873
3393
誰も見たことのないものを 創り出せるということです
10:30
I've shown one simple process that was inspired by nature;
208
630266
3273
自然がヒントになった 簡単な過程をお見せしましたが
10:33
there's countless other ones.
209
633539
2848
他にも数えきれないほどの 過程が存在します
10:36
In short, we have no constraints.
210
636387
3447
制限するものは何もありません
10:39
Instead, we have processes in our hands right now
211
639834
3570
それどころか 想像もしなかったような構造を
10:43
that allow us to create structures at all scales
212
643404
4581
大小あらゆる規模で設計できる そんなプロセスを
10:47
that we couldn't even have dreamt up.
213
647985
3032
私たちは 今もうすでに 手にしているのです
10:51
And, if I may add, at one point we will build them.
214
651017
4819
そして そんな建築が きっといつか実現するでしょう
10:55
Thank you. (Applause)
215
655836
6623
ありがとうございました (拍手)
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